KR100849930B1

KR100849930B1 - 가연성 폐자원 재활용 연소장치

Info

Publication number: KR100849930B1
Application number: KR1020080032050A
Authority: KR
Inventors: 송재환
Original assignee: (주) 위넥스뷰
Priority date: 2008-04-07
Filing date: 2008-04-07
Publication date: 2008-08-04

Abstract

본 발명은 가연성 폐자원을 재활용하여 에너지를 회수하는 연소장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐자원의 완전연소시키기 위하여 그 기술적인 성능향상과 에너지 회수 효율 향상을 위한 신구조 설계 및 장치의 조립 , 교체가 용이한 폐자원 재활용 에너지 회수 연소장치에 관한 것이다.

또한 본 발명은 가연성 폐자원 재활용 연소장치에 사용되는 가연성 폐자원 재활용 에너지 회수 연소장치의 회전연소부에 관한 것이다.

폐자원 재활용 연소장치, 회전연소부, 노즐, 가연성 폐연료, 중공축

Description

가연성 폐자원 재활용 연소장치{combustion apparatus for recycling flammable waste}

본 발명은 가연성 폐자원을 에너지로 활용하는 가연성 폐자원 재활용 연소장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 장치의 조립 및 교체가 용이한 가연성 폐자원 재활용 연소장치에 관한 것이다.

또한 본 발명은 가연성 폐자원 재활용 연소장치에 사용되는 가연성 폐자원 재활용 연소장치의 회전연소부에 관한 것이다.

다양한 산업분야와 일상 생활에서 많이 사용되는 타이어, 비닐, 플라스틱 등 합성수지로 만든 제품은 사용 후에 극히 일부분만이 재활용되고, 대부분은 폐기물로 분류되어 매립되거나 소각 처리되고 있다. 매립하는 경우에는 매립지의 확보 문제뿐만 아니라 매립된 폐기물에 의해 지하수 오염이라는 2차적인 문제가 발생되고 있고, 소각처리하는 경우에는 인체에 치명적인 유독성 가스와 매연을 발생시켜 대기오염이라는 2차적인 문제를 야기시키고 있어서, 폐합성수지와 같은 쉽게 썩지 않는 폐기물을 어떻게 처리하든 많은 문제점이 있다.

최근 들어 이러한 문제점을 해결하기 위한 소각장치 등 많은 기술이 개발되어 특허 또는 실용신안으로 출원되었으며, 예를 들면, 특허 제0656093호가 있다.

도 1은 종래의 소각장치를 개략적으로 도시한 것으로서, 도 1을 참고하여 종래의 소각장치(1)를 설명하면, 소각장치는 내벽이 내열물질층(102)으로 된 제1 연소실(도면부호 미부여)과, 상기 제1 연소실(도면부호 미부여)의 하단부에는 일정한 방향으로 분사구가 형성되어 있는 반원통 형상의 분사노즐(112)이 회전판(111)에 다수 개 설치되며, 회전판(111)의 하단부에는 원주면을 따라 다수의 비계(114)가 부착되고, 회전판(111)의 중앙하부로는 연소공기를 공급하는 중공축(116)이 설치되며, 회전판(111)의 전체적인 형상이 원추형인 연소장치(110)와, 상기 연소장치 회전판(111) 상부의 상기 제1 연소실(도면부호 미부여) 벽에 설치되는 예열버너(120)와, 상기 제1 연소실(도면부호 미부여) 내부에 대하여 비스듬한 방향으로 일정하게 형성된 다수의 노즐을 갖고 상기 예열버너(120) 상부에 설치된 제1 산소공급관(130)과, 상기 제1 산소공급관(130) 상부에 설치되어 상기 제1 연소실(도면부호 미부여)에 가연성 폐자원을 연료로 공급하는 연료공급장치(140)와, 상기 연료공급장치(140) 상부의 상기 제1 연소실(도면부호 미부여) 중앙에 수직방향으로 설치되는 제2 산소공급관(150) 및 상기 제2 산소공급관(150) 상부의 제2 연소실(도면부호 미부여) 벽에 설치된 배출구(160)를 포함하여 구성된다.

그러나 상기와 같은 소각장치(1)는 상기 원추형인 연소장치(110) 회전판(111)이 일체로 형성되어 있다. 따라서, 연소장치(110)의 제조가 불편할 뿐 아니라 연소장치(110)의 회전판(111) 일부가 파괴된 경우에도 연소장치(110) 회전 판(111) 전체를 새로 제조해야되는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 소각장치(1)는 상기 연소장치(110)의 유지 또는 보수를 하는 경우에는 상기 소각장치(1)를 대부분 분해하여야 한다. 즉, 상기 연소장치(110)를 상기 제1연소실(도면부호 미부여)로부터 전체적으로 분리하여 그 연소장치(110)를 수리 또는 보수하여야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 종래기술의 회전판에 대응하는 회전연소부를 다수개의 제1 회전연소부 및 다수개의 제2 회전연소부로 구성하여 조립이 용이하고, 일부 파괴시 전체를 교체하지 않고 그 일부만을 교체할 수 있는 가연성 폐자원 재활용 연소장치 및 가연성 폐자원 재활용 연소장치의 회전연소부를 제공하고자 한다.

본 발명은 연소실을 제1 연소실과 제2 연소실로 분리하여 제1 연소실이 제2 연소실의 하부에 착탈됨으로써 그 수선 및 회전연소부의 교체가 용이한 가연성 폐자원 재활용 연소장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 회전연소부가 실장되는 제1 연소실을 이동시키는 이동대를 구비하고, 중공축이 이동대에 분리 가능하도록 연결됨으로써 회전연소부를 제1 연소실로부터 분리하지 않고도 중공축만을 용이하게 교체할 수 있는 가연성 폐자원 재활용 연소장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 내벽이 내열물질층으로 이루어지며, 상부에 배출구가 형성되는 연소실; 상기 연소실의 하부에 설치되며, 내부로 유입된 연소공기를 분사하기 위한 복수의 분사노즐이 상부 표면에 구비되는 회전연소부; 상기 회전연소부를 상기 연소실 내벽에 대해 상대 회전시키도록 상기 회전연소부의 하측으로부터 상기 회전연소부에 연결되고, 상기 회전연소부 내부에 연소공기를 유입하도록 내부에 빈 공간이 형성되는 중공축; 상기 회전연소부를 향해 화염을 방사하도록, 상기 회전연소부 상부의 상기 연소실 벽에 설치되는 점화부; 상기 연소실 내부에 산소를 공급하도록 산소공급관에 연결되며, 상기 점화부 상측에 상기 연소실의 둘레방향을 따라 설치되는 복수의 산소 분사노즐; 상기 연소실에 가연성 폐자원을 연료로 공급하기 위한 연료공급관;을 포함하되, 상기 회전연소부는, 상기 중공축으로부터 유입된 연소공기를 방사방향으로 안내하도록 반경 방향을 따라 격벽이 형성되며, 상기 중공축의 외측에 분리 가능하도록 설치되는 다수의 제1 회전연소부; 상기 이웃한 2개의 제1 회전연소부의 외측단으로부터 유입된 연소공기를 방사방향으로 안내하도록 반경 방향을 따라 격벽이 형성되며, 상기 이웃한 2 개의 제1 회전연소부의 외측단에 분리 가능하도록 연결되는 다수의 제2 회전연소부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 가연성 폐자원 재활용 연소장치에 관한 것이다.

본 발명에 있어서, 상기 각각의 제1 회전연소부의 외측단에는 안착홈 또는 안착돌기가 형성되고, 상기 각각의 제2 회전연소부의 내측단에는 상기 이웃한 2 개의 제1 회전연소부의 외측단에 형성되는 안착홈 또는 안착돌기에 끼워지는 안착돌기 또는 안착홈이 형성될 수 있고, 상기 중공축의 상측단에는 중앙부에 관통공이 형성되고 외주연에 안착홈 또는 안착돌기가 형성되는 결합캡이 끼워지고, 상기 각각의 제1 회전연소부의 하측단에는 상기 결합캡의 안착홈 또는 안착돌기에 끼워지는 안착돌기 또는 안착홈이 형성될 수 있다.

본 발명은 일측단이 상기 연소실의 내벽에 고정되고 타측단이 상기 회전연소부의 중심부를 향하여 연장 형성되며 외부로부터 찬 공기가 유입되는 지지봉; 상기 회전연소부의 상부 표면에 퇴적된 슬래그를 제거하기 위하여 상기 지지봉으로부터 상기 회전연소부의 상부를 향하여 돌출되는 다수의 갈퀴; 상기 지지봉으로 유입된 찬 공기가 상기 회전연소부의 외측단을 향하여 분사되도록 상기 지지봉에 연결되며 상기 각각의 갈퀴에 설치되는 찬 공기 분사노즐;을 포함할 수 있는데, 상기 다수의 제1 회전연소부 내측단의 상단에는 상기 중공축을 통하여 안내된 연소공기가 상기 이웃한 다수의 제1 회전연소부 내측단에 의하여 형성되는 통공을 통하여 상기 연소실 내부로 유출되는 것을 방지하기 위한 밀봉캡이 끼워지고, 상기 지지봉의 타측단은 하측단이 상기 밀봉캡의 중앙부 상측면에 접촉 지지되는 연결봉의 상측단에 연결될 수 있고, 상기 밀봉캡은 상기 결합캡과 일체로 회전하도록 상기 결합캡에 보울트 체결될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 회전연소부 상측 상기 연소실 측벽에는 상기 각각의 제1 회전연소부 및 제2 회전연소부를 상기 연소실 외부로 들어내기 위한 맨홀 및 상기 맨홀을 개폐하는 맨홀뚜껑이 형성될 수 있고, 상기 제1 회전연소부의 상부 표면과 제2 회전연소부의 상부 표면 중 적어도 어느 하나에는 재(ash) 또는 슬래그(slag)의 적층을 방지하기 위한 연소공기 분출구가 형성될 수 있는데, 상기 연소실은, 다수개의 제2 지지대에 의해 지지되는 제2 연소실; 상측단이 상기 제2 연소실의 하측단에 분리 가능하도록 체결되며, 내측에 상기 회전 연소부가 설치되며 상기 제2 연소실과 연통되는 제1 연소실;로 이루어질 수 있다.

본 발명은 상기 제1 연소실을 지지하며, 상기 제2 연소실과 제1 연소실이 분리된 경우 상기 제1 연소실을 상기 이웃한 제2 지지대 사이를 통하여 이동시키는 이동대를 포함할 수 있고, 상기 이동대는 상기 제1 연소실을 지지하도록 상단부가 상기 제1 연소실에 연결되는 다수의 제1 지지대; 상기 다수개의 제1 지지대에 연결되는 수평 지지판;을 포함하며, 송풍기로부터 유입되는 연소공기가 상기 중공축을 통하여 상기 회전연소부에 유입되도록 상기 수평 지지판의 상면에는 상기 중공축의 하단부에 연결되는 에어박스가 설치될 수 있고, 상기 제1 지지대의 상단부는 상기 제1 연소실에 분리 가능하도록 연결되고, 상기 중공축의 하단부는 상기 에어박스에 분리 가능하도록 연결될 수 있다.

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본 발명에 따른 가연성 폐자원 재활용 연소장치 및 가연성 폐자원 재활용 연소장치의 회전연소부는 다수개의 제1 회전연소부 및 다수개의 제2 회전연소부로 구성되어 조립이 용이하고, 일부 파괴시 전체를 교체하지 않고 그 일부만을 교체할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 가연성 폐자원 재활용 연소장치는 연소실을 제1 연소실과 제2 연소실로 분리하여 제2 연소실이 제1 연소실의 하부에 착탈됨으로써 그 수선 및 회전연소부의 교체가 용이한 장점이 있다.

본 발명에 따른 가연성 폐자원 재활용 연소장치는 회전연소부가 실장되는 제2 연소실을 이동시키는 이동대를 구비하고, 중공축이 이동대에 분리 가능하도록 연결됨으로써 제2 연소실로부터 회전연소부를 분리하지 않고도 중공축만을 용이하게 교체할 수 있는 장점이 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.

실시예1

실시예1은 본 발명에 따른 가연성 폐자원 재활용 연소장치에 관한 것이다. 도3은 실시예1의 개략도를, 도4는 도3의 제1 연소실 및 이동대의 분리 상태도를, 도5는 도3의 제1 연소실 및 이동대의 확대도를, 도6은 도1의 회전연소부의 사시도를, 도7 및 도8은 제1 회전연소부의 사시도를, 도9 및 도10은 제2 회전연소부의 사시도를 나타낸다.

도3을 참조하면 실시예1은 연소실(1000), 회전연소부(2000), 중공축(3000), 점화부(2410), 산소 분사노즐(2420), 연료공급관(2430), 촉매산화연소장치 연결관(2440) 및 이동대(5000)를 포함한다.

도3을 참조하면 연소실(1000)은 제1 연소실(1200)과 제2 연소실(1100)로 구성된다. 제1 연소실(1200) 및 제2 연소실(1100)의 내벽은 내열물질층으로 이루어진다. 연소실(1000)은 가연성 폐자원이 연소되는 공간이다. 연소실(1000)의 온도가 1000℃ 이상이 되어야 다이옥신 등 오염물질이 완전연소가 되므로 연소중에는 연소 실(1000)의 온도가 1000℃ 내지 1100℃까지 올라간다. 따라서 제1 연소실(1200) 및 제2 연소실(1100)의 내벽은 단열이 잘 이루어지는 것이 바람직하다.

도3을 참조하면 제2 연소실(1100)의 상부 측벽에는 배출구(1110)가 형성된다. 배출구(1110)는 연소실(1000)에서 가연성 폐자원이 연소된 후 고온의 연소가스가 배출되는 통로이다. 배출구(1110)에는 배출된 고온가스로부터 에너지를 회수하는 에너지 회수장치(미도시)나, 열병합발전설비(미도시)와 같은 부대설비가 설치될 수 있다.

도3 및 도4를 참조하면 제2 연소실(1100)은 다수개의 제2 지지대(1120)에 의해 지지된다. 다수개의 제2 지지대(1120)는 상측단이 제2 연소실(1100)의 외측면에 연결되고, 하측단이 지면에 고정될 수 있다.

도3 및 도4를 참조하면 제1 연소실(1200)은 제2 연소실(1100)에 연통되도록 연결되는데, 제1 연소실(1200)의 상측단이 제2 연소실(1100)의 하측단에 분리 가능하도록 체결된다. 제2 연소실(1100)의 하단부에는 환테형의 제2 연결테(1130)가 고정 연결되고, 제1 연소실(1200)의 상단부에도 환테형의 제1 연결테(1210)가 고정 연결된다. 제2 연결테(1130)의 외측부와 제1 연결테(1210)의 외측부가 상하로 보울트 체결됨으로써 제1 연소실(1200)이 제2 연소실(1100)에 분리 가능하도록 연결된다.

도3을 참조하면 제1 연소실(1200)에는 회전연소부(2000)가 설치된다. 도6을 참조하면 회전연소부(2000)는 다수개의 제1 회전연소부(2100) 및 다수개의 제2 회전연소부(2200)로 이루어진다. 회전연소부(2000)의 상부 표면은 전체적으로 반구형 단면을 가지도록 형성될 수 있다. 또한 회전연소부(2000)는 그 상부 표면을 특수 내열합금강으로 제작하고, 표면을 특수 코팅처리하여 부식을 방지하는 것이 바람직하다. 도6을 함께 참조하면 회전연소부(2000) 상부 표면에는 회전연소부(2000) 내부로 유입된 연소공기를 분사시키기 위한 복수개의 분사노즐(2300)이 구비된다.

도5를 참조하면 회전연소부(2000)는 제1 연소실(1200)의 하측단을 관통하여 인입되는 중공축(3000)에 연결되는데, 결합캡(4100)을 통하여 중공축(3000)에 연결된다. 결합캡(4100)은 중앙부에 관통공(도면 미도시)이 형성되고 외주연에 안착홈(도면부호 미부여) 및 안착돌기(4110)가 형성되며, 내주연에 걸림돌기(4130)가 형성된다. 결합캡(4100)은 걸림돌기(4130)가 중공축(3000)의 상측단에 걸림으로써 중공축(3000)에 안착된다. 회전연소부(2000) 하측단에는 상기 결합캡(4100)의 안착홈(도면부호 미부여)에 안착되는 안착돌기(2120) 및 상기 결합캡(4100)의 안착돌기(4110)에 안착되는 안착홈(도면부호 미부여)이 형성된다. 상기 회전연소부(2000)의 하측단에 형성되는 안착돌기(2120) 및 안착홈(도면부호 미부여)는 후술하듯이 각각의 제1 회전연소부(2100)의 하측단에 형성된다.

도6 내지 도8을 참조하면 제1 회전연소부(2100)는 결합캡(4100)의 외측에 분리 가능하도록 다수개 설치된다. 제1 회전연소부(2100)는 위에서 바라본 모양이 부채꼴 모양으로서, 상호 이웃하는 제1 회전연소부(2100)는 측면이 상호 맞닿으며 결합캡(4100, 도5 참조)의 안착홈(도면부호 미부여, 도5 참조) 및 결합캡(4100, 도5 참조)의 안착돌기(4100)에 분리 가능하도록 체결된다.

제1 회전연소부(2100) 중 결합캡(4100, 도5 참조)에 체결되는 부위를 내측, 상기 내측으로부터 방사방향으로 연장 형성된 끝단을 외측이라 할 때, 도6 내지 도8을 참조하면 각각의 제1 회전연소부(2100)의 내측에는 중공축(3000)으로부터 안내된 연소공기가 유입되도록 유입공(2130)이 형성된다. 또한, 유입공(2130)을 통하여 유입된 연소공기가 방사방향으로 안내되도록 각각의 제1 회전연소부(2100)에는 반경 방향을 따라 격벽(2140)이 형성된다. 또한 제1 회전연소부(2100)의 외측단은 제2 회전연소부(2200)와의 연통을 위하여 연통공(2132)이 형성된다.

도7 및 도8을 참조하면 제1 회전연소부(2100)와 결합캡(4100)의 분리 가능한 체결을 위하여 제1 회전연소부(2100)의 내측 하측단에는 상기 결합캡(4100)의 안착홈(도면부호 미부여)에 안착되는 안착돌기(2120) 및 상기 결합캡(4100)의 안착돌기(4110)에 안착되는 안착홈(2110)이 형성된다.

도8을 참조하면 제1 회전연소부(2100)의 상부 표면에는 분사노즐(2300)이 삽착되기 위한 삽착통공(2152)이 형성된다. 또한 제1 회전연소부(2100)의 상부 표면에는 미세한 연소공기 분출구(2150)가 형성된다. 연소공기 분출구(2150)로부터 분출되는 분출공기의 부양력에 의하여 무기물의 융착을 방지하고, 재(ash) 및 슬래그(slag)의 적층이 방지된다.

도7 및 도8을 참조하면 각각의 제1 회전연소부(2100)의 외측단 상부에는 원호방향을 따라 안착홈(2160) 및 안착돌기(2170)이 형성되고, 또한 제1 회전연소부(2100)의 외측단 하부에도 원호방향을 따라 안착홈(2162)이 형성된다. 이들 안착홈(2160, 2162) 및 안착돌기(2170)는 제2 회전연소부(2200)와의 체결을 위한 것이다.

도6, 도9 및 도10을 참조하면 제2 회전연소부(2200)는 제1 회전연소부(2100)의 외측에 분리 가능하도록 다수개 설치된다. 상호 이웃하는 제2 회전연소부(2200)는 측면이 상호 맞닿으며, 제1 회전연소부(2100)의 안착홈(2160, 2162) 및 안착돌기(2170)에 분리 가능하도록 체결된다.

제2 회전연소부(2200) 중 제1 회전연소부(2100)에 체결되는 부위를 내측, 상기 내측으로부터 방사방향으로 연장 형성된 끝단을 외측이라 할 때, 도6, 도9 및 도10을 참조하면 각각의 제2 회전연소부(2200)의 내측에는 제1 회전연소부(2100)로부터 안내된 연소공기가 유입되도록 유입공(2230)이 형성된다. 또한, 유입공(2230)을 통하여 유입된 연소공기가 방사방향으로 안내되도록 각각의 제2 회전연소부(2200)에는 반경 방향을 따라 격벽(2240)이 형성된다. 도6을 참조하면 각각의 제2 회전연소부(2200)는 이웃한 2 개의 제1 회전연소부(2100)의 외측단에 분리 가능하도록 연결된다. 즉, 하나의 제2 회전연소부(2200)는 하나의 제1 회전연소부(2100) 및 그와 이웃하는 다른 하나의 제1 회전연소부(2100)에 반반씩 체결될 수 있다. 따라서, 하나의 제1 회전연소부(2100)의 유입공(2130)이 막히더라고, 이웃한 제1 회전연소부(2100)의 유입공(2130)이 막히지 않으면 모든 제2 회전연소부(2200)에 연소공기가 유입된다.

도9 및 도10을 참조하면 각각의 제2 회전연소부(2200)의 내측단 상부에는 원호방향을 따라 안착돌기(2260) 및 안착홈(2270)이 형성되고, 또한 제2 회전연소부(2200)의 외측단 하부에도 원호방향을 따라 안착돌기(2262)가 형성된다. 이들 안착돌기(2260, 2262) 및 안착홈(2270)은 제1 회전연소부(2200)와의 체결을 위한 것이다.

도10을 참조하면 제2 회전연소부(2200)의 상부 표면에는 분사노즐(2300)이 삽착되기 위한 삽착통공(2252)이 형성된다. 또한 제2 회전연소부(2200)의 상부 표면에는 미세한 연소공기 분출구(2250)가 형성된다. 제2 회전연소부(2200)의 외측단 상부에는 날개비계(2280)가 설치된다. 날개비계(2280)는 고형의 가연성 폐자원 대체연료가 연소되지 않고 고형인 채로 회전연소부(2000) 아래로 떨어져 제1 연소실(1200)의 외측 바닥에 쌓이는 것을 방지하기 위한 것이다. 도면에는 도시되지 않았으나, 제1 연소실(1200)의 외측 바닥에는 제1 연소실(1200)의 바닥 외측에 축적된 재(ash) 및 슬러그(slag)를 외부로 배출하기 위한 배출공(도면 미도시)이 형성된다. 제2 회전연소부(2200)의 외측단에는 제1 연소실(1200)의 바닥 외측에 축적된 재(ash) 및 슬러그(slag)를 배출공(도면 미도시)쪽으로 긁어서 외부로 배출하기 위한 슬러그 안내갈퀴(2290)가 형성된다.

도3 및 도5를 참조하면 점화부(2410)는 회전연소부(2000) 상면을 향해 화염을 방사하도록, 회전연소부(2000) 상부 연소실(1000) 벽에 설치된다. 점화부(2410)는 제1 연소실(1200) 벽에 설치되는 것이 바람직하다. 점화부(2410)는 일종의 버너(burner)일 수 있다.

도3을 참조하면 복수의 산소 분사노즐(2420)은 점화부(2410) 상측에 연소실(1000)의 둘레방향을 따라 설치된다. 산소 분사노즐(2420)은 회전연소부(2000)의 상부에서 연소되는 가연성 폐자원의 연소를 촉진시키기 위해 회오리 바람 형태로 산소를 공급하는 장치이다. 따라서, 산소 분사노즐(2420)은 연 소실(2000) 중심부와 소정각도를 이루며 비스듬하게 연소실(1000)의 둘레방향을 따라 일정 간격을 두고 배치된다. 산소 분사노즐(2420)은 제2 연소실(1100) 둘레면 및 제1 연소실(1200) 둘레면에 구비될 수 있다. 다수개의 산소 분사노즐(2420)에 산소를 공급하기 위한 산소 공급관(도면 미도시)은 하나 또는 여러 개 일 수 있다.

도3을 참조하면 연료공급관(2430)은 제2 연소실(1100)의 하단부에 구비될 수 있다. 연료공급관(2430)은 가연성 폐자원을 회전연소부(2000)로 공급하기 위해 마련된 장치이다. 연료공급관(2430)은 회전연소부(2000)의 중심에 가까워질수록 점점 더 하향되게 배치된다. 즉, 연료공급관(2430)은 수평면에 대해 경사지게 배치됨으로써, 외부로부터 연소실(2000)로 가연성 폐자원의 공급이 원활하게 이루어지도록 배치되어 있다.

도3을 참조하면 제2 연소실(1100)의 중앙에는 촉매산화연소장치 연결관(2440)이 수직방향으로 설치될 수 있다. 촉매산화연소장치 연결관(2440)은 연료공급관(2430)의 상측에 배치된다. 촉매산화연소장치 연결관(2440)은 산소 분사노즐(2420)에 의해 공급된 산소가 연소실(1000) 내부에서 완전히 연소시키지 못한 가연성 폐자원을 더욱 완전하게 연소시키기 위해서 마련된 것이다. 촉매산화연소장치 연결관(2430)에서 토출되는 산소의 흐름 방향은 산소 분사노즐(2420)로부터 토출된 산소의 흐름 방향과 반대방향인 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 연소실(1000)에 머무는 공기의 체류시간을 연장시켜 완전연소를 촉진하게 된다. 촉매산화연소장치 연결관(2430)은 촉매산화연소장치가 연결되므로 NOx와 같은 오염물질이 발생되지 않는다.

도6을 참조하면 다수개의 제1 회전연소부(2100)가 결합캡(4100, 도5 참조)에 체결됨으로써 제1 회전연소부(2100)의 내측단은 원형의 통공(도면부호 미부여)을 이루게된다. 따라서, 결합캡(4100, 도5 참조)의 중앙부에 형성된 관통공(도면 미도시, 도5 참조)으로부터 유입된 연소공기가 상기 원형의 통공(도면부호 미부여)을 통하여 연소실(2000) 내부로 유출되는 것을 방지하기 위하여 다수의 제1 회전연소부(2100) 내측단의 상단에는 밀봉캡(4200)이 끼워진다.

도5를 참조하면 밀봉캡(4200)은 결합캡(4100)과 일체로 회전하도록 결합캡(4100)에 보울트 체결된다.

도5를 참조하면 제1 연소실(1200)에는 슬래그 제거장치(도면부호 미부여)가 구비된다. 상기 슬래그 제거장치(도면부호 미부여)는 지지봉(4310), 연결봉(4320), 갈퀴(4330), 찬 공기 분사노즐(4340)를 포함한다.

제1 연소실(1200)의 내벽에는 지지봉(4310)의 일측단이 고정된다. 지지봉(4310)은 타측단이 회전연소부(2000)의 중심부를 향하여 연장 형성되는데, 지지봉(4310) 내부에는 외부로부터 찬 공기가 유입된다. 따라서, 지지봉(4310)은 찬공기 유입을 위하여 내부가 빈 중공축으로 형성될 수 있다. 지지봉의 타측단은 하측단이 밀봉캡(4200)의 중앙부 상측면에 접촉 지지되는 연결봉(4320)의 상측단에 고정 연결될 수 있다. 연결봉(4320)의 타측단은 밀봉캡(4200)의 중앙부, 특히 밀봉캡(4200)의 회전 중심부에 접촉 지지되므로 밀봉캡(4200)이 회전하여도 연결봉(4320)은 회전하지 않는다.

도5를 참조하면 회전연소부(2000)의 상부 표면에 퇴적된 슬래그를 제거하기 위하여 지지봉(4310)으로부터 회전연소부(2000)의 상부를 향하여 다수의 갈퀴(4330)가 돌출 형성된다. 각각의 칼퀴(4330)에는 지지봉(4310)으로 유입된 찬 공기가 회전연소부(2000)의 외측단을 향하여 분사되도록, 지지봉(4310)에 연결된 찬 공기 분사노즐(4340)이 구비된다. 찬 공기 분사노즐(4340)을 통하여 분사되는 찬 공기는 회전연소부(2000)의 상부 표면을 냉각시키고, 또한 회전연소부(2000) 상부 표면에 축적되는 재(ash) 및 슬래그(slag)를 회전연소부(2000)의 외측단으로 이동시킨다.

도면에는 도시되지 않았으나, 제1 연소실(1200) 측벽 중 회전연소부(2000) 상측에는 각각의 제1 회전연소부(2100) 및 제2 회전연소부(2200)를 제1 연소실(1200) 외부로 들어내기 위한 맨홀(도면 미도시) 및 상기 맨홀(도면 미도시)을 개폐하는 맨홀뚜껑(도면 미도시)이 형성될 수 있다. 상기 맨홀(도면 미도시)을 통하여 분리 가능하게 체결된 각각의 제1 회전연소부(2100) 및 제2 회전연소부(2200)를 하나씩 제1 연소실(1200) 외부로 들어낼 수 있다.

도4 및 도5를 참조하면 제1 연소실(1200)은 이동대(5000)에 의하여 지지된다. 이동대(5000)는 제2 연소실(1100)과 제1 연소실(1200)이 분리된 경우 제1 연소실(1200)을 이웃한 제2 지지대(1120) 사이를 통하여 이동시키는 장치이다.

도5를 참조하면 이동대(5000)는 제1 연소실(1200)을 지지하도록 상단부가 제1 연소실(1200)에 연결되는 다수의 제1 지지대(5100) 및 상기 다수개의 제1 지지대(5100)에 연결되는 수평 지지판(5200)을 포함하여 이루어진다.

도5를 참조하면 수평 지지판(5200)은 상기 다수개의 제1 지지대(5100)의 하 단부로부터 상측으로 소정거리 이격된 위치에 연결되고, 상기 다수개의 제1 지지대(5100)의 하단부에는 이동대(5000)의 이동을 위한 판형상의 이동 슬라이드(5300)가 부착될 수 있다. 도4를 참조하면 제2 연소실(1100)의 하측 지면에는 상기 이동 슬라이드(5300)가 슬라이딩되어 이웃한 제2 지지대(1120) 사이를 통과하기 위한 가이드 레일(5400)이 설치될 수 있다.

도5를 참조하면 수평 지지판(5200) 상부에는 모터(5410) 및 감속기(5420)가 탑재될 수 있다. 모터(5410)는 감속기(5420)에 연결되고, 감속기(5420)는 체인 등의 동력전달장치에 의하여 중공축(3000)에 연결된다. 따라서, 모터(5410)가 작동함에 따라 중공축(3000)이 회전한다.

도5를 참조하면 수평 지지판(5200)의 상면에는 송풍기(도면 미도시)로부터 유입되는 연소공기가 중공축(3000)을 통하여 회전연소부(2000)에 유입되도록 중공축(3000)의 하단부에 연결되는 에어박스(5500)가 설치된다.

도5를 참조하면 제1 지지대(5100)의 상단부는 보울트 체결을 통하여 제1 연소실(1200)의 하단부에 분리 가능하도록 연결된다. 또한, 중공축(3000)의 하단부는 에어박스(5500)에 보울트 체결을 통하여 분리 가능하도록 연결된다. 따라서, 제1 연소실을 유압 잭 등을 이용하여 공중에 부양시킨 상태에서 제1 지지대(5100)의 상단부를 제1 연소실(1200)의 하단부로부터 분리하고, 중공축(3000)의 하단부를 에어박스(5500)로부터 분리한 다음 이동대(5000)를 옆으로 슬라이딩시키게 되면, 중공축(3000)을 손쉽게 교체할 수 있다.

실시예2

실시예2는 실시예1에서 설명한 가연성 폐자원 재활용 연소장치의 회전연소부(2000)에 관한 것이다. 회전연소부(2000)는 다수의 제1 회전연소부(2100) 및 다수의 제2 회전연소부(2200)로 이루어진다. 제1 회전연소부(2100) 및 제2 회전연소부(2200)는 실시예1에서 설명한 바와 동일하므로 이하 설명을 생략한다.

도1은 종래의 소각장치의 개략도.

도2는 도1의 회전판의 사시도.

도3은 실시예1의 개략도.

도4는 도3의 제2 연소실 및 이동대의 분리 상태도.

도5는 도3의 제2 연소실 및 이동대의 확대도.

도6은 도1의 회전연소부의 사시도.

도7 및 도8은 제1 회전연소부의 사시도.

도9 및 도10은 제2 회전연소부의 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1000: 연소실 2000: 회전연소부

2420: 산소 분사노즐 2430: 연료공급관

2440: 촉매산화연소장치 연결관

3000: 중공축

4100: 결합캡 4200: 밀봉캡

4310: 지지봉

5000: 이동대

Claims

내벽이 내열물질층으로 이루어지며, 상부에 배출구가 형성되는 연소실;

상기 연소실의 하부에 설치되며, 내부로 유입된 연소공기를 분사하기 위한 복수의 분사노즐이 상부 표면에 구비되는 회전연소부;

상기 회전연소부를 상기 연소실 내벽에 대해 상대 회전시키도록 상기 회전연소부의 하측으로부터 상기 회전연소부에 연결되고, 상기 회전연소부 내부에 연소공기를 유입하도록 내부에 빈 공간이 형성되는 중공축;

상기 회전연소부를 향해 화염을 방사하도록, 상기 회전연소부 상부의 상기 연소실 벽에 설치되는 점화부;

상기 연소실 내부에 산소를 공급하도록 산소공급관에 연결되며, 상기 점화부 상측에 상기 연소실의 둘레방향을 따라 설치되는 복수의 산소 분사노즐;

상기 연소실에 가연성 폐자원을 연료로 공급하기 위한 연료공급관;

을 포함하되,

상기 회전연소부는,

상기 중공축으로부터 유입된 연소공기를 방사방향으로 안내하도록 반경 방향을 따라 격벽이 형성되며, 상기 중공축의 외측에 분리 가능하도록 설치되는 다수의 제1 회전연소부;

상기 이웃한 2개의 제1 회전연소부의 외측단으로부터 유입된 연소공기를 방사방향으로 안내하도록 반경 방향을 따라 격벽이 형성되며, 상기 이웃한 2 개의 제1 회전연소부의 외측단에 분리 가능하도록 연결되는 다수의 제2 회전연소부;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 가연성 폐자원 재활용 연소장치.
제1항에 있어서,

상기 각각의 제1 회전연소부의 외측단에는 안착홈 또는 안착돌기가 형성되고,

상기 각각의 제2 회전연소부의 내측단에는 상기 이웃한 2 개의 제1 회전연소부의 외측단에 형성되는 안착홈 또는 안착돌기에 끼워지는 안착돌기 또는 안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 가연성 폐자원 재활용 연소장치.
제1항에 있어서,

상기 중공축의 상측단에는 중앙부에 관통공이 형성되고 외주연에 안착홈 또는 안착돌기가 형성되는 결합캡이 끼워지고,

상기 각각의 제1 회전연소부의 하측단에는 상기 결합캡의 안착홈 또는 안착돌기에 끼워지는 안착돌기 또는 안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 가연성 폐자원 재활용 연소장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

일측단이 상기 연소실의 내벽에 고정되고 타측단이 상기 회전연소부의 중심부를 향하여 연장 형성되며 외부로부터 찬 공기가 유입되는 지지봉;

상기 회전연소부의 상부 표면에 퇴적된 슬래그를 제거하기 위하여 상기 지지봉으로부터 상기 회전연소부의 상부를 향하여 돌출되는 다수의 갈퀴;

상기 지지봉으로 유입된 찬 공기가 상기 회전연소부의 외측단을 향하여 분사되도록 상기 지지봉에 연결되며 상기 각각의 갈퀴에 설치되는 찬 공기 분사노즐;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 가연성 폐자원 재활용 연소장치.
제4항에 있어서,

상기 다수의 제1 회전연소부 내측단의 상단에는 상기 중공축을 통하여 안내된 연소공기가 상기 이웃한 다수의 제1 회전연소부 내측단에 의하여 형성되는 통공을 통하여 상기 연소실 내부로 유출되는 것을 방지하기 위한 밀봉캡이 끼워지고,

상기 지지봉의 타측단은 하측단이 상기 밀봉캡의 중앙부 상측면에 접촉 지지되는 연결봉의 상측단에 연결되는 것을 특징으로 하는 가연성 폐자원 재활용 연소장치.
제3항에 있어서,

일측단이 상기 연소실의 내벽에 고정되고 타측단이 상기 회전연소부의 중심부를 향하여 연장 형성되며 외부로부터 찬 공기가 유입되는 지지봉;

상기 회전연소부의 상부 표면에 퇴적된 슬래그를 제거하기 위하여 상기 지지봉으로부터 상기 회전연소부의 상부를 향하여 돌출되는 다수의 갈퀴;

상기 지지봉으로 유입된 찬 공기가 상기 회전연소부의 외측단을 향하여 분사되도록 상기 지지봉에 연결되며 상기 각각의 갈퀴에 설치되는 찬 공기 분사노즐;

을 포함하되,

상기 다수의 제1 회전연소부 내측단의 상단에는 상기 중공축을 통하여 안내된 연소공기가 상기 이웃한 다수의 제1 회전연소부 내측단에 의하여 형성되는 통공을 통하여 상기 연소실 내부로 유출되는 것을 방지하기 위한 밀봉캡이 끼워지고,

상기 지지봉의 타측단은 하측단이 상기 밀봉캡의 중앙부 상측면에 접촉 지지되는 연결봉의 상측단에 연결되며,

상기 밀봉캡은 상기 결합캡과 일체로 회전하도록 상기 결합캡에 보울트 체결되는 것을 특징으로 하는 가연성 폐자원 재활용 연소장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 회전연소부 상측 상기 연소실 측벽에는 상기 각각의 제1 회전연소부 및 제2 회전연소부를 상기 연소실 외부로 들어내기 위한 맨홀 및 상기 맨홀을 개폐하는 맨홀뚜껑이 형성되는 것을 특징으로 하는 가연성 폐자원 재활용 연소장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 회전연소부의 상부 표면과 제2 회전연소부의 상부 표면 중 적어도 어느 하나에는 재(ash) 또는 슬래그(slag)의 적층을 방지하기 위한 연소공기 분출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 가연성 폐자원 재활용 연소장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연소실은,

다수개의 제2 지지대에 의해 지지되는 제2 연소실;

상측단이 상기 제2 연소실의 하측단에 분리 가능하도록 체결되며, 내측에 상기 회전 연소부가 설치되며 상기 제2 연소실과 연통되는 제1 연소실;

로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가연성 폐자원 재활용 연소장치.
제9항에 있어서,

상기 제1 연소실을 지지하며, 상기 제2 연소실과 제1 연소실이 분리된 경우 상기 제1 연소실을 상기 이웃한 제2 지지대 사이를 통하여 이동시키는 이동대를 포함하는 것을 특징으로 가연성 폐자원 재활용 연소장치.
제10항에 있어서,

상기 이동대는 상기 제1 연소실을 지지하도록 상단부가 상기 제1 연소실에 연결되는 다수의 제1 지지대; 상기 다수개의 제1 지지대에 연결되는 수평 지지판;을 포함하며,

송풍기로부터 유입되는 연소공기가 상기 중공축을 통하여 상기 회전연소부에 유입되도록 상기 수평 지지판의 상면에는 상기 중공축의 하단부에 연결되는 에어박스가 설치되는 것을 특징으로 하는 가연성 폐자원 재활용 연소장치.
제11항에 있어서,

상기 제1 지지대의 상단부는 상기 제1 연소실에 분리 가능하도록 연결되고,

상기 중공축의 하단부는 상기 에어박스에 분리 가능하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 가연성 폐자원 재활용 연소장치.
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